近年來(lái)，3D打印技術(shù)在藥物制劑打印方面取得了一定的成果，其中片劑、緩控釋制劑和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)等方面成為研究熱點(diǎn)。2015年8月，由 Aprecia 公司設(shè)計(jì)的第一個(gè)3D打印藥物 Spritam( 左乙拉西坦) 速溶片被 FDA 批準(zhǔn)上市。該藥物基于其公司開發(fā)的 ZipDose 3D打印技術(shù)平臺(tái)制得，利用 ZipDose 技術(shù)制備的左乙拉西坦速溶片具有多孔特性，在水中的擴(kuò)散程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的片劑，且只需要一小口水即可溶化。

       目前，在制劑領(lǐng)域中使用的3D打印技術(shù)主要有熔融沉積成型（FDM）技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)、立體光刻（SLA）技術(shù)及熱噴墨打印（TIJ）技術(shù)。其中FDM 技術(shù)在制劑領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，商業(yè)化的 FDM 打印機(jī)和打印軟件多用于片劑及緩、控釋制劑的制備。

       3D打印制劑的藥用輔料

       3D打印固體制劑的基本原理是熔融擠出，沉積成型，但是并不是所有的熔融原料都適用藥用制劑中。3D打印藥物制劑中的擠出耗材必須是人體食入無(wú)害或容易被人體排泄的，所以對(duì)材料的要求比較高。常見的有共聚維酮VA64和AffinisolTM15混合物、羥丙基甲基纖維素、聚己內(nèi)酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）和聚乙烯醇（PVA）。

       共聚維酮是一種水溶性高分子樹酯，為白色粉末，無(wú)臭無(wú)味，可溶于水、乙醇及無(wú)水醇類等非極性溶劑，具有良好的粘結(jié)性、成膜性，同時(shí)具有不錯(cuò)的表面活性。有學(xué)者使用共聚維酮 VA64和AffinisolTM15、聚乙烯醇-聚乙二醇共聚物等不同的聚合物和藥物混合進(jìn)行熱熔擠出，制備可用于打印的材料，結(jié)果表明使用共聚維酮VA64和AffinisolTM15進(jìn)行1:1混合為3D打印和快速藥物釋放的合適聚合物系統(tǒng)。

       羥丙基甲基纖維素（HPMC）安全無(wú)毒，常用于藥物制劑過(guò)程的輔料。以羥丙基甲基纖維素為主要輔料加以Soluplus與主藥進(jìn)行混合，進(jìn)行熔融擠出，制備出用于打印藥物的耗材并打印成為控釋片，具有光滑的表面和緊密的結(jié)構(gòu)。

       聚己內(nèi)酯是一種新型樹脂，具有良好的生物相容性和生物降解性?，F(xiàn)多用于可控釋藥物載體和醫(yī)用手術(shù)縫合線。用聚己內(nèi)酯作為主要聚合化合物制備裝有聚合納米膠囊的3D打印片劑，發(fā)現(xiàn)納米技術(shù)和3D打印技術(shù)的結(jié)合可以將優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，使用個(gè)性化的制造方法來(lái)定制藥物釋放和劑量，以及使用納米級(jí)控制藥物釋放速率。

       乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）是新型環(huán)保塑料發(fā)泡材料，無(wú)**。使用不同規(guī)格的EVA作為主要輔料加入主藥進(jìn)行熱熔擠出，對(duì)擠出的線材進(jìn)行掃描電鏡（SEM）、紅外光譜（IR）、差示掃描量熱法（DSC）、X射線衍射（PXRD）、體外藥物釋放等方法分析和研究擠出材料和打印出的固體制劑中API的晶型情況、釋放速率。發(fā)現(xiàn)得到的藥物更容易從纖維表面釋放，在其外部區(qū)域形成孢子。

       聚乙烯醇（PVA）是高分子有機(jī)物，對(duì)人體無(wú)毒，無(wú)副作用，具有良好的生物相容性，在藥物制劑研究中，可制備用于眼部的水溶性凝膠。其水性凝膠在眼科、傷口敷料和人工關(guān)節(jié)方面有廣泛應(yīng)用，同時(shí)，聚乙烯醇薄膜在藥用膜，人工腎膜等方面也有使用。使用HME（熱熔擠出）成功制備了含布地奈德的纖維，其纖維中的布地奈德載荷遠(yuǎn)高于通過(guò)酒精溶液增容所實(shí)現(xiàn)的載荷。通過(guò)TGA分析和DSC數(shù)據(jù)證實(shí)布地奈德在HME期間不會(huì)降解。

       3D打印與藥物制劑

       相比于 3D打印技術(shù)在藥物合成的應(yīng)用，商品化的 3D打印機(jī)和已有的軟件更加適用于藥物制劑的制備，尤其是片劑和緩控釋制劑的制備。采用 3D打印技術(shù)制備藥物與傳統(tǒng)制備方法相比具有以下幾種顯著的優(yōu)點(diǎn)：①成形速度快；②能夠?qū)崿F(xiàn)多種材料精確成形和局部微細(xì)控制；③原料無(wú)浪費(fèi)；④生產(chǎn)更加精準(zhǔn)。制藥技術(shù)與 3D打印技術(shù)結(jié)合有望實(shí)現(xiàn)藥品按需"現(xiàn)做現(xiàn)賣"。在未來(lái)，醫(yī)生可以根據(jù)診斷情況為患者開具數(shù)字化的處方，并將處方信息簡(jiǎn)化為一個(gè)條碼，患者可以持處方信息條碼通過(guò) 3D打印機(jī)打印藥物，最后服藥治療。使用3D打印機(jī)制備藥品，能夠?qū)崿F(xiàn)藥品按需制備，使藥品的生產(chǎn)更加精準(zhǔn)，有望減少甚至取消藥品庫(kù)存，從而解決藥品儲(chǔ)存問(wèn)題。

       3D打印與新藥研發(fā)

       新藥研發(fā)可以體現(xiàn)國(guó)家醫(yī)藥工業(yè)的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)實(shí)力，它的研究狀況直接影響到國(guó)家醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的生存和發(fā)展。在新藥的研發(fā)中，由于動(dòng)物模型和人體組織之間的差異導(dǎo)致了很多晚期階段的藥物臨床試驗(yàn)失敗，針對(duì)這一問(wèn)題，有研究人員采用在體外構(gòu)建更接近體內(nèi)復(fù)雜組織以及將組織模型用于新藥篩選和藥物實(shí)驗(yàn)來(lái)解決。然而，利用傳統(tǒng)方法構(gòu)建活體器官組織模型是十分困難的，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，利用 3D打印技術(shù)能夠打印出活體器官，如肝 臟、血管等，將3D打印技術(shù)打印的活體器官應(yīng)用于新藥篩選和藥物實(shí)驗(yàn)，將有利于推動(dòng)新藥的創(chuàng)制，為新藥的研發(fā)提供全新的方法。

       3D打印與中醫(yī)藥

       根據(jù)中醫(yī)"整體觀念"及"辨證論治"理論，中醫(yī)師在疾病治療過(guò)程中會(huì)綜合考慮患者的病情、體質(zhì)等情況進(jìn)行用藥，而傳統(tǒng)中藥湯劑、片劑、散劑、顆粒劑等劑型存在煎煮、攜帶不便、口感欠佳、患者服用劑量較大、揮發(fā)油等有效成分損失及藥物溶出速率無(wú)法控制等問(wèn)題，在一定程度上限制了中醫(yī)藥的現(xiàn)代化發(fā)展。3D打印可根據(jù)中藥處方進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，使處方劑量精準(zhǔn)化，提升制劑中揮發(fā)油的穩(wěn)定性，更好地控制有效成分在體內(nèi)的釋放速率，滿足不同患者的用藥需求，發(fā)揮更好的療效。

       將3D打印技術(shù)應(yīng)用于中藥制劑的制備過(guò)程中，可以解決傳統(tǒng)制劑需要加入大量輔料、造粒、干燥、加壓、滾圓等工藝的問(wèn)題，而且可實(shí)現(xiàn)中藥的個(gè)體化給藥；采用 3D打印技術(shù)可將經(jīng)過(guò)處理后的貴重藥材，根據(jù)分裝劑量要求，按照設(shè)計(jì)好的三維圖形打印成適宜的立體形狀，有望解決原本不易分劑量使用貴重藥材的問(wèn)題；將中藥揮發(fā)油封裝于 3D打印噴頭中，根據(jù)設(shè)定好的程序和三維圖形，直接打印于片劑中心，可減少藥物的揮發(fā)，增加藥物的穩(wěn)定性、保證療效。

       3D打印制藥和傳統(tǒng)制藥是相輔相成的，兩者呈互補(bǔ)關(guān)系。一方面，傳統(tǒng)制藥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐，已經(jīng)漸趨成熟，在產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；矫嬗兄锰飒?dú)厚的優(yōu)勢(shì)。而另一方面，3D打印作為一種新興的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種材料精確成形和局部微細(xì)控制，具有更精準(zhǔn)的特點(diǎn)， 能在一些特殊的治療上起到傳統(tǒng)藥品無(wú)法比擬的效果。但是，3D打印技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用還處于初期階段，仍面臨著許多問(wèn)題。不過(guò)相信在科研人員的不懈努力下，這些問(wèn)題將迎刃而解，3D打印技術(shù)與藥學(xué)的結(jié)合，將成為未來(lái)發(fā)展的新趨勢(shì)，3D打印藥品的普及也指日可待。

       參考文獻(xiàn)：

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       作者簡(jiǎn)介：小泥沙，食品科技工作者，畢業(yè)于華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營(yíng)養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。